クエン酸
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/09/10 03:46 UTC 版)
| クエン酸 | |
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2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid | |
別称 3-カルボキシ-3-ヒドロキシペンタン二酸 | |
| 識別情報 | |
| CAS登録番号 | 77-92-9 
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| PubChem | 311 |
| ChemSpider | 305
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| UNII | XF417D3PSL
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| E番号 | E330 (酸化防止剤およびpH調整剤) |
| KEGG | D00037 
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| ChEMBL | CHEMBL1261
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| 特性 | |
| 化学式 | C6H8O7 |
| モル質量 | 192.124 g/mol (無水物) 210.14 g/mol (一水和物) |
| 示性式 | C(OH)(CH2COOH)2COOH |
| 外観 | 白色結晶 |
| 密度 | 1.665 g/cm3 |
| 融点 |
153 °C, 426 K, 307 °F |
| 沸点 |
175 °C, 448 K, 347 °F (分解) |
| 水への溶解度 | 73 g/100 ml (20 °C) |
| THF, エタノール, メタノールへの溶解度 | 無水物: THF 1.80 M エタノール 1.6 M メタノール 3.08 M[1] 一水和物: THF 1.52 M エタノール 1.78 M メタノール 2.27 M[2] |
| 酸解離定数 pKa | pKa1 = 3.09 pKa2 = 4.75 pKa3 = 6.41 [3] |
| 危険性 | |
| 主な危険性 | 皮膚と目を刺激 |
| 関連する物質 | |
| 関連物質 | クエン酸ナトリウム クエン酸カルシウム |
| 特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。 | |
枸櫞（くえん）とは漢名でマルブシュカン（シトロン）を指す。レモンをはじめ柑橘類に多く含まれていることからこの名がついた。柑橘類の酸味はクエン酸の味に因るものが多い。また、梅干しにも多量に含まれている。
性質
分子量は192.125。CAS登録番号は[77-92-9]（無水物）、[5949-29-1]（一水和物）。カルボキシ基を3個有する弱酸。
水溶液は弱酸性（pKa = 2.87）を呈する。常温で無色あるいは白色の固体であり、無水物と一水和物の結晶がある。両者とも揮発性は無く無臭である。潮解性をしめすため保存には注意を必要とする[4]。一水和物は加熱すると100 °Cで融解し、130 °Cに保つと融点153 °Cの無水物となる。175 °C以上では分子内脱水によりアコニット酸となる。金属イオンとキレート錯体を作ることが知られている。
生体内物質
クエン酸は、生体内ではクエン酸回路の構成成分であり、オキサロ酢酸とアセチルCoAとの反応によって生成する。また、クエン酸は、クエン酸回路でアコニット酸ヒドラターゼ(EC 4.2.1.3)によってcis-アコニット酸を経て異性化されイソクエン酸となる。またクエン酸は解糖系のホスホフルクトキナーゼ活性を阻害し、解糖系からクエン酸回路への流入を調節する因子の1つでもある[5]。
製法
工業的にはデンプンあるいは糖をコウジカビの一種Aspergillus niger（クロコウジカビ） で発酵させて作られている。1919年に製薬企業のファイザーが、初めてクエン酸の工業生産に成功した。
存在
レモンジュース、トマトピューレ、ルビー種のグレープフルーツジュースやオレンジジュース、食酢などに多い。
利用
ヒトの摂取
主にクエン酸回路によるエネルギー生産を謳い、各種サプリメントの成分として多用されている。しかし、5 km走での実験から、運動成績を有意に向上させることが報告されたが、その後否定されている[6][7]。このほか、高強度運動や600 m走でも運動成績には影響がないことが示されている[8][9]。
他にも、クエン酸回路において間接的に筋肉内の乳酸を分解する点からかつては運動後の疲労軽減効果作用も言及されていたものの、乳酸疲労物質説は今日では否定されており[10]、売り文句としてはあまり有為ではない。
ただし、クエン酸自体は疲労物質の一つとされるカルシウム[11]ともキレート錯体を構成するため、このカルシウムとの結合が乳酸分解におけるアシドーシス低下とのトレードオフにおいて汎的に有位であるならば、疲労軽減に若干は効果が認められることとなる。
同様に、鉄を中心としたミネラルイオンともキレート錯体を構成して吸収性を高めることから、運動成績向上機能ではなく、栄養機能的側面から見れば、運動後におけるクエン酸の摂取は、決して無駄とは言いがたい。また、運動後はブドウ糖を単体でとるよりも、クエン酸を加えた方が、グリコーゲンを多く貯蔵できるとの説も存在する[12]。
日本薬局方収載品であり、ドラッグストアでも第三類医薬品として市販されている。クエン酸の塩は血液凝固因子の一つであるカルシウムイオンとキレート結合するので、成分献血や血液凝固機能検査のサンプル採取などにおいて抗凝固薬としても利用される。
クエン酸ナトリウム・クエン酸カリウム合剤（商品名ウラリット®配合錠）は、体液成分のアニオン性電解質の増大にともない利尿作用を励起し尿酸の排泄を促進することから、痛風に代表される高尿酸血症の治療薬として処方されるとともに尿路結石や代謝性アシドーシスの治療にも使用される[注 1]。オルニチン同様、肝機能低下による疲労臭に対する低減効果も流布されているが、真偽を別とし、この場合はまず肝機能低下の原因を、専門医の診断のもと特定したうえで適切に摂取すべきである。
食品添加物でもあり、清涼飲料水や炭酸水を始め、各種の加工食品に添加される。
洗浄
炭酸カルシウムを容易に溶かしてしまうことから、便器の尿石・浴室・電気ポット・加湿器内部に溜まった水垢の洗浄に用いられている。
肥料
肥料の成分がクエン酸の2%水溶液に溶解する性質を「く溶性」という言葉で表すが、これは植物の根が分泌する根酸には溶けにくいがもう少し強い酸には溶けることを意味し、徐々に溶け出してゆっくり吸収されることを示す。
クエン酸塩
アルカリ金属塩の正塩はいずれも水に可溶、アルコールに難溶で水溶液は弱アルカリ性を示す。重金属塩は水に不溶なものが多いが、クエン酸イオンが過剰にあると複数配位することで水溶性となるものもある。
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- 二水和物が安定で、化学式
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